كيف تحدث آليات الوراثة خلال دورة الخلية؟ - مادة الاحياء - 2025

و آليات الميراث هي تلك التي تتحكم في مرور الجينات أو الخصائص الوراثية من الآباء إلى الأبناء وقوعها، من خلال دورة الخلية ، خلال المراحل الموافق الانقسام والانقسام الاختزالي.

تتكون جميع الكائنات الحية من خلايا وتقترح نظرية الخلية أن كل خلية تولد من خلية أخرى موجودة بالفعل ، بنفس الطريقة التي لا يمكن أن يولد بها حيوان إلا من حيوان آخر ، ونبات من نبات آخر وما إلى ذلك.

تم تحديد دورة حياة خلية حيوانية (المصدر: Kelvinsong عبر ويكيميديا ​​كومنز)

تشكل الخطوات التي تولد من خلالها خلية جديدة من خلية أخرى ما يعرف بدورة الخلية ، وهي العملية الأكثر أهمية لتكاثر الكائنات الحية أحادية الخلية ومتعددة الخلايا.

خلال دورة الخلية ، "تنسخ" الخلايا جميع المعلومات الموجودة بداخلها ، والتي تكون في شكل جزيء خاص يسمى حمض الديوكسي ريبونوكلييك أو الحمض النووي ، لتمريرها إلى الخلية الجديدة التي سيتم تكوينها ؛ لذا فإن دورة الخلية هي كل ما يحدث بين الانقسام والتالي.

خلال دورة الخلية ، تنتج الكائنات أحادية الخلية عند انقسامها فردًا كاملاً ، بينما يتعين على خلايا الكائنات متعددة الخلايا أن تنقسم عدة مرات لتشكيل الأنسجة والأعضاء والأنظمة التي تتكون منها ، على سبيل المثال ، الحيوانات والنباتات.

الانقسام والانقسام الاختزالي

الكائنات متعددة الخلايا لها نوعان من الخلايا: الخلايا الجسدية والأمشاج أو الخلايا الجنسية. تتكاثر الخلايا الجسدية عن طريق الانقسام والخلايا الجنسية عن طريق الانقسام الاختزالي.

تتكاثر بدائيات النوى والكائنات حقيقية النواة الأبسط عن طريق الانقسام ، ولكن حقيقيات النوى "الأعلى" تتكاثر جنسيًا بفضل الانقسام الاختزالي.

دورة الخلية والانقسام

الخلايا الجسدية هي تلك التي تنقسم في كائن حي لإنتاج الخلايا التي ستشكل جسمه بالكامل ، لذلك عندما يحدث ذلك ، من الضروري نسخ جميع المعلومات الموجودة بداخلها بأمانة ، بحيث يمكن تكوين خلية أخرى مماثلة وهذا يحدث من خلال دورة الخلية ، والتي تتكون من أربع مراحل:

• المرحلة م
• المرحلة G1
• المرحلة S.
• المرحلة G2

المرحلة M (M = الانقسام) هي الأكثر أهمية من دورة الخلية وفيه الانقسام و الانقسام السيتوبلازمي تحدث ، والتي هي، على التوالي، ونسخة من المادة الوراثية (تقسيم النووي) وفصل أو تقسيم الخلايا التي نتيجة (الخلية "الأم" والخلية البنت).

و اجهة هي الفترة بين مرحلة M واحد والآخر. خلال هذا الوقت ، الذي يشمل جميع المراحل الأخرى المذكورة أعلاه ، تنمو الخلية وتتطور فقط ، ولكنها لا تنقسم.

تتكون المرحلة S (S = synthesis) من تخليق وتضاعف الحمض النووي الذي يتم تنظيمه في شكل كروموسومات داخل النواة (عضية مهمة جدًا توجد داخل الخلايا حقيقية النواة).

المرحلة G1 (G = فجوة أو فاصل زمني) هي الوقت الذي ينقضي بين المرحلة M والمرحلة S ، والمرحلة G2 هي الوقت بين المرحلة S والمرحلة M. التالية في هاتين المرحلتين من الدورة ، تستمر الخلايا تنمو وتستعد للانقسام.

يتم تنظيم دورة الخلية بشكل أساسي على مستوى المراحل الفاصلة (مرحلتي G1 و G2) ، حيث يجب أن يكون كل شيء في حالة جيدة لتقسيم الخلية (كمية العناصر الغذائية ، والضغوط ، وغيرها).

مراحل الانقسام

لذلك ، أثناء الانقسام الفتيلي ترث الخلية من ابنتها كل ما تحتاجه "لتكون" خلية ، وهذا موجود في نسخة كروموسوماتها الكاملة. إذا تم حساب الحركية الخلوية ، يتم تقسيم الانقسام الفتيلي إلى 6 مراحل: الطور الأولي ، الطور الأول ، الطور ، الطور ، الطور النهائي ، والتحرك الخلوي.

يتم نسخ 1-DNA خلال المرحلة S من دورة الخلية وخلال الطور الأولي تتكثف هذه النسخ أو تصبح مرئية داخل النواة ككروموسومات. في هذه المرحلة ، يتم أيضًا تشكيل نظام "الأنابيب" أو "الكابلات" الذي يعمل على فصل نسخ الجزيئات "الأصلية" (المغزل الانقسامي).

2-يتفكك غشاء النواة ، حيث توجد الكروموسومات ، خلال الطور الأول ، وعندما يحدث ذلك ، تتلامس الكروموسومات مع المغزل الانقسامي.

3-قبل فصل كروموسومات النسخ عن الكروموسومات الأصلية ، تتم محاذاتها في مركز الخلايا في مرحلة تعرف باسم الطور الفائق.

4-في طور الطور هو عندما تنفصل الكروموسومات المضاعفة ، بعضها باتجاه قطب واحد من الخلية والآخر باتجاه الآخر ، وهذا ما يعرف بـ "الفصل" بين الكروموسومات.

5-بعد تضاعفها وانفصالها داخل الخلية التي على وشك الانقسام تتكون نواتان ، كل مجموعة من الكروموسومات في فترة تعرف باسم الطور التليفي.

6- التحريك الخلوي يحدث عندما ينقسم السيتوبلازم والبلازما لخلية "السلف" ، مما ينتج عنه خليتان مستقلتان.

دورة الخلية والانقسام الاختزالي

الانقسام المتساوي هو الآلية التي يتم من خلالها توارث الخصائص في الخلايا الجسدية ، ولكن الانقسام الاختزالي هو ما يشكل الخلايا الجنسية ، المسؤولة عن مرور المعلومات من فرد كامل متعدد الخلايا إلى آخر من خلال التكاثر الجنسي.

يتم إنتاج الخلايا الجسدية عن طريق الانقسامات الانقسامية لخلية خاصة: الزيجوت ، وهو نتاج الاتحاد بين خليتين جنسيتين (الأمشاج) قادمة من "الخط الجرثومي" ، الذي ينتجه الانقسام الاختزالي ، ويأتي من فردين مختلفين: أ أم و أب.

مراحل الانقسام الاختزالي

في الدورة الخلوية لخلايا الخط الجرثومي ، يتكون الانقسام الاختزالي من قسمين من الخلايا ، يطلق عليهما الانقسام الاختزالي الأول (الاختزالي) والانقسام الاختزالي الثاني (على غرار الانقسام). كل منها مقسم إلى طور ، طور ، طور ، طور نهاية. طور الانقسام الاختزالي الأول (الطور الأول) هو الأكثر تعقيدًا والأطول.

1-أثناء الطور الأول ، تتكثف الكروموسومات وتختلط مع بعضها البعض (تتحد) في خلايا كل والد تدخل في الانقسام الاختزالي.

2-في الطور الأول يختفي الغشاء النووي وتصطف الكروموسومات في وسط الخلية.

3-كما هو الحال في الطور الانقسامي ، أثناء الطور الأول من الانقسام الاختزالي ، تنفصل الكروموسومات باتجاه القطبين المعاكسين للخلية.

4- يتكون Telophase I ، في كائنات معينة ، في إعادة بناء الغشاء النووي وفي تكوين غشاء جديد بين الخلايا الناتجة ، والتي تحتوي على نصف عدد الكروموسومات كالخلية الأصلية (أحادية الصيغة الصبغية).

يبدأ 5-Meiosis II فورًا وفي الطور الثاني يتم ملاحظة الكروموسومات المكثفة. أثناء الطور الثاني ، تقع هذه في منتصف الخلية ، كما هو الحال في الانقسام.

6 - تنفصل الكروموسومات باتجاه كلا قطبي الخلية أثناء الطور الثاني ، وذلك بفضل مكونات المغزل الانقسامي ، وخلال الطور الثاني تتشكل نوى جديدة ويتم فصل الخلايا الأربعة (الأمشاج).

يحتوي كل مشيج ينتج عن الانقسام الاختزالي على مجموعة من جميع المواد الجينية للكائن الحي الذي أتى منه ، فقط في نسخة واحدة. عندما تندمج أمشاجان من كائنات مختلفة (الوالدان) ، تختلط تلك المواد ويتم استعادة النسختين ، ولكن أحدهما من أحد الوالدين والآخر من الآخر.

المراجع

1. ألبرتس ، ب ، دينيس ، ب ، هوبكن ، ك ، جونسون ، أ ، لويس ، جيه ، راف ، إم ،… والتر ، ب. (2004). بيولوجيا الخلية الأساسية. أبينجدون: جارلاند ساينس ، مجموعة تايلور وفرانسيس.
2. ألبرتس ، ب ، جونسون ، أ ، لويس ، جيه ، راف ، إم ، روبرتس ، ك ، والتر ، ب. (2008). البيولوجيا الجزيئية للخلية (الطبعة الخامسة). نيويورك: Garland Science و Taylor & Francis Group.
3. Griffiths، A.، Wessler، S.، Lewontin، R.، Gelbart، W.، Suzuki، D.، & Miller، J. (2005). مقدمة في التحليل الجيني (الطبعة الثامنة). فريمان ، دبليو إتش وشركاه.
4. بيرس ، ب. (2012). علم الوراثة: نهج مفاهيمي. فريمان ، دبليو إتش وشركاه.
5. رودن ، ت. (2010). علم الوراثة للدمى (الطبعة الثانية). إنديانابوليس: Wiley Publishing ، Inc.